5.7生活中的圆周运动学案

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1、5.7生活中的圆周运动（学案）【学习目标】1．知道向心力是使物体产生向心加速度的原因．2．会在具体问题中分析向心力的来源，并能初步应用公式计算．3．能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例．4．知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度．【知能准备】1．做匀速圆周运动的物体所受的合外力总是指向，所以叫，它是根据力的来命名的。2．向心力总是指向圆心，而线速度沿圆的切线方向，故向心力始终与线速度垂直，所以向心力的作用效果只是改变物体线速度的而不改变线速度的。3．向心力产生的加速度也总是指向，叫。

2、4．从数量关系上，当从外界提供的向心力与物体在某轨道上做圆周运动所需要的向心力满足什么关系时，物体做圆周运动？（）【新课教学】一、火车转弯图2）（图1）1、火车结构特点：火车的车轮有凸出的轮缘，且火车在轨道上运行时，有凸出轮缘的一边在两轨道内侧，2．火车转弯时实际是在做圆周运动，因而具有____________，需要__________．（1）如果转弯时内外轨一样高，则由____________________提供向心力，这样，铁轨和车轮易受损．（2）如果转弯处略高于，火车转弯时铁轨对火车的不再是竖直向上的，而是________________，它与重力的合力指向__

3、______，为火车提供了一部分向心力，减轻了轮缘与外轨的挤压．适当设计内外轨的高度差，使火车以规定的速度行驶时，转弯需要的向心力几乎完全由________________________提供．（图3）（3）设内外轨间的距离为L，内外轨的高度差为h，火车转弯的半径为R，火车转弯的规定速度为v0，由图3所示力的合成得向心力为F合=由牛顿第二定律得：F合=m所以=即火车转弯的规定速度v0=。⑷对火车转弯时速度与向心力的讨论a．当火车以规定速度v0转弯时，合力F向心力，这时轮缘与内外轨均无侧压力。b．当火车转弯速度v>v0时，该合力F向心力，外轨向内挤压轮缘，提供侧压力，与

4、F共同充当向心力。c．当火车转弯速度vv0时，火车对外轨有向外的侧向压力C．当火车的速率v>v0时，火车对内轨有向内的挤压力D．当火车的速率v

5、均不受轮缘的挤压，内外轨的高度差应是多大？二、汽车过拱形桥1．当汽车以相同的速率分别行驶在凸形桥的最高点和凹形桥的最低点时，汽车对桥的压力的区别如下表所示.内容项目凸形桥凹形桥受力分析图以a方向为正方向，根据牛顿第二定律列方程牛顿第三定律讨论v增大，减小；当v增大到时，FN1′＝0v增大，增大，只要v≠0，FN1′

6、A．以尽可能小的速度通过桥顶B．适当增大速度通过桥顶C．以任何速度匀速通过桥顶D．使通过桥顶的向心加速度尽可能小习题2、如图4所示，图4质量m＝2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为20m．如果桥面承受的压力不得超过3.0×105N，则：4(1)汽车允许的最大速率是多少？(2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？(g取10m/s2)三、航天器中的失重现象．(1)航天器中的物体做圆周运动需要的向心力由__________提供．(2)当航天器的速度____________时，航天器所受的支持力FN＝0，此时航天器及其

7、内部的物体处于__________状态．例3、在下面所介绍的各种情况中，哪种情况将出现超重现象(　　)①小孩荡秋千经过最低点　②汽车过凸形桥　③汽车过凹形桥　④在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器A．①②B．①③C．①④D．③④四．离心现象(1)离心现象：如果一个正在做匀速圆周运动的物体在运动过程中向心力突然消失或合力不足以提供所需的向心力时，物体就会沿切线方向飞出或________圆心运动，这就是离心现象．离心现象并非受“离心力”作用的运动．(2)做圆周运动的物体所受的合外力F合指向圆心，且F合＝，物体做稳定的________________；所受